HABITAT: An IoT Solution  
for Independent Elderly  
電子商務Paper Presetation  
組員：  
M0961108_賴威良  
M0961104_袁子凡  
M0961111_黃湘妘  
活躍老齡化： 政策框架  
Active ageing: a policy framework  
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個人因素：行為（生活方式）和個人（生物遺傳和心理）因  
素
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社會因素：經濟，社會，環境，健康與社會服務  
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世界衛生組織定義：「積極健康樂頤年」(Active  
Ageing)  
活躍老齡化： 政策框架  
Active ageing: a policy framework  
健康  
活躍老齡化:  
生活  
保障  
參與  
政策框架  
活躍老齡化： 政策框架  
Active ageing: a policy framework  
生活保障  
健康  
積極健康樂頤年  
參與  
環境輔助生活（AAL）技術  
Ambient Assisted Livin
高齡者自立生活需求：  
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自立健康促進  
自立樂齡學習  
自立外出行動  
自立安全居家  
自立舒適穿著  
自立健康飲食  
「
環境輔助生活（Ambient Assisted Living, AAL）」概念  
複雜事件處理（CEP）  
Complex event processing  
事件複雜度  
傳統商務智能技術 複雜事件處理  
關係型數據庫  
消息列隊  
處理速度  
物聯網（IoT）  
Internet of Things  
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物聯網是一種計算裝置、機械、數位  
機器相互關聯的系統，具備通用唯一  
辨識碼，並具有通過網路傳輸數據的  
能力，無需人與人、或是人與裝置的  
互動。  
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智慧家電  
聯網的車輛  
穿戴裝置  
健康監控裝置  
遠程監控裝置  
HABITAT項目框架  
Home Assistance Based on the Internet of Things for  
the Autonomy of Everybody  
HABITAT  
IoT的平  
台開發、  
測試  
項目  
物聯網解  
決獨立老  
年人方案  
以用戶為中心的設計（UCD）  
User-Centered Design  
參考模型考慮了UCD流程的四個主要特徵  
與用戶的交互 測驗、評量成 經過多個設計  
設計 週期疊代過程  
理解用戶需求  
果
以用戶為中心的設計方法－  
基準測試中分析的選定家庭護理設備列表  
以用戶為中心的設計方法－  
基準測試中分析的選定家庭護理設備列表  
以用戶為中心的設計方法  
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主要用戶、次要用戶和利益相關者的定義  
定義約束條件  
定義項目重點、最重要的需求層次，及對結果的解釋  
根據前一階段成果與產品的認識，設計概念構想  
設備測試和重新設計的疊代過程  
最終原型的實現和測試  
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.2. HABITAT Architecture and Overall System  
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HABITAT：綜合不同領域能力的科學團隊設計。對目標用戶不同  
的實際需求調查，規劃有效的方策對於家庭和社區建立家庭護理  
服務。  
智能物品類型→根據護理人員&老年人日常生活需求來選擇。  
透過創新的設計方案來滿足，提高整體服務質量。  
以下日常用品中配備了感應元件與作動元件：  
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室內定位壁燈  
監測坐姿的扶手椅  
活動(動態)訊息腰帶  
牆壁和行動裝置的使用者介面  
http://www.eng.habitatproject.info/home  
強調可以開發新的  
元素，並且容易地  
引入到生態系統提  
供新的服務或擴展  
已supported的服務。  
HABITAT（基於物聯網的家庭協助，人人享有自治）生態系統概  
述。 圓圈包含設備的不同模塊。 箭頭描繪了不同設備和模塊之  
間的通信。  
SEPA：SPARQL事件處理體系結構；  
SPARQL：簡單協議和RFD查詢語言；  
AI：人工智能；  
※SPARQL-一種用於資源描述框架上的查詢語言，  
名字是一個遞迴縮寫，代表「SPARQL Protocol  
and RDF Query Language（SPARQL協定與RDF  
查詢語言）」。  
ORM：對象關係映射  
※RDF：資源描述框架；  
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.3. Smart Objects  
.3.1 Wall Light for Indoor localization  
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由無線電和多個有源標籤組成的RFID系統，以提供室內定位設施。  
RFID讀取器的執行頻率為2.45GHz的ISM(Industrial,工業、 Scientific,科學、 Medical,  
醫療)無線電波段。該原型基於兩個旗型偶極子天線的陣列，根據單脈衝雷達理論，  
能夠創建兩種不同的輻射模式：總和（Σ）和差（∆）。可以確認出釐米級的精度檢  
視標籤的正確位置。  
該裝置及相關元件(樹梅派  
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代)隱藏在壁燈中  
在室內安裝兩個合作的辨識器。  
標籤的兩個位置(藍色:肩膀上;紅色;皮帶上)  
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為了建立與辨識器的通信，並讓使用者感到舒適，開發兩種版本的可穿戴RFID標籤  
未來可以設想設計一種包含在紡織品(衣物)中可穿戴的標籤，更能讓使用者感覺到  
便利及舒適。  
✓
為了減少阻擋或其他不必要的干擾，對有源標籤的一些可行位置進行測試，作為吊  
飾、胸針、帽子。  
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**  
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在計算讀取器和標籤絕對距離時，考慮了Σ-channel的RSSI(Received Signal  
Strength Indicator,接收信號強度指標)的最大值，採用的攻勢使用參考距離處的  
RSSI值，又使用代表被測環境的無線電信道的路徑損耗模型。根據公式估算距離。  
⚫
P0和PR分別是標定過程中Σ端口在一米距離和實際接收到的RSSI的最大值，n是路  
徑損耗指標(該參數取決於被測地點：在理想的自由空間條件下,其值為2，而在真  
實室內場景下，其值被設置為1.6。  
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.3.2 坐姿監測扶手椅  
.3.2. Armchair for Sitting Posture Monitoring  
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坐姿監測扶手椅  
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不良姿勢=>對身體產生負面影響。(尤其老人更是如此)  
研究者與Ergotek合作開發一款智能扶手椅  
=
>即時評估坐姿及偵測起身的意圖。  
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目標：符合人體工學  
秤重的感測器位置：椅腳、座椅的邊框與後靠板。  
即時測量的數據=>Local的Arduino處理=>HABITAT的分享架構。  
座下盒的內容物：移動電源、計算和通訊模組。  
能識別不同的坐姿：upright sitting、front sitting、left sitting、  
right sitting。  
壓力中心計算法  
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四個垂直力：FTR、FBR、FTL、FBL。  
=
>計算受測者坐位的壓力中心(Cop, Center of Pressure)  
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感測器之間的距離(mm)：X、Y  
壓力中心的位移(CoPx, CoPy)  
壓力中心計算法  
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.3.3 動態訊息腰帶  
.3.3 Belt for Movement Information  
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可穿戴裝置系統有許多標準和限制  
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有限的重量、大小  
個人數據的隱私與安全性  
不引人注目  
易使用  
低成本  
可靠性佳  
低耗能  
用運工具與背景  
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智慧型手機的感測器：  
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加速度感測器(應用最為廣泛)。  
磁力計  
陀螺儀  
GPS  
麥克風  
相機  
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以上可被應用於各種領域：醫療保健、社交網絡、安全、環  
境監控和運輸等等。  
加速度感測器在動態訊息腰帶的應用  
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單軸、多軸的加速度感測器(accelerometer)：  
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腕動計(Actigraphs)  
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常用於睡眠醫學和臨床研究中用來評估患者的運動行為。  
類似手錶的裝置用以紀錄肢體運動，可綁在腳踝或腰部。  
可以紀錄運動的有無及強度。  
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計步器(Pedometers)  
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放置於患者的腳踝或腰部  
固定在患者下半背部(lower back)可用於分析活動模式，  
以指示患者的運動行為。  
可以評估平衡、步調(gait)、姿勢轉換、轉彎(turns)等  
特徵。  
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腰帶功能  
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HABITAT中有關體育鍛鍊的訊息：步數、坐著的(sedentary)  
時間和活動的時間。  
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藉由此腰帶可以得出以下的訊息。  
可以辨識躺臥、久坐(少活動)、活動的和步行的時間。